異步串行接口與以太網(wǎng)服務(wù)器的連接

時(shí)間：2024-10-22 01:43:03 理工畢業(yè)論文我要投稿

相關(guān)推薦

摘要：提供一種簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)的方法，通過(guò)TINI平臺(tái)實(shí)現(xiàn)串行接口設(shè)備與以太網(wǎng)的連接。一旦設(shè)備連接到以太網(wǎng)，就能提供TINI Web服務(wù)。

很多電子設(shè)備利用串行接口與其它設(shè)備進(jìn)行通信，其中有溫度調(diào)節(jié)器、POS機(jī)、遠(yuǎn)程監(jiān)控儀、條碼掃描儀、票據(jù)打印機(jī)、射頻標(biāo)簽收發(fā)器、血壓計(jì)及其它現(xiàn)場(chǎng)使用的測(cè)試設(shè)備和新型自動(dòng)化設(shè)備。大多數(shù)設(shè)備與外部的通信是通過(guò)串口進(jìn)行的，不能直接連接到大型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，無(wú)法滿足TCP/IP連接和以太網(wǎng)通信的需求。由于成本和時(shí)間問(wèn)題，很少有人選擇對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)備的途徑。利用本文介紹的基于DS80C390或DS80C400微控制器的TINI平臺(tái)，可以將孤立的串行設(shè)備連接到以太網(wǎng)。

1 TINI和網(wǎng)絡(luò)

TINI（微網(wǎng)接口）是Dallas Semiconductor開發(fā)的一種技術(shù)平臺(tái)，目的是協(xié)助用戶快速整合DS80C390/DS80C400網(wǎng)絡(luò)微控制器的研發(fā)，TINI定義了一個(gè)芯片組，包含一個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)，其中整合了經(jīng)過(guò)高度優(yōu)化的Java運(yùn)行環(huán)境。Java編程者可從其中獲得一般的嵌入式開發(fā)中不多見的強(qiáng)大功能：多線程、無(wú)和單元收集、繼承性、虛擬化、跨平臺(tái)能力、強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持，以及—最后但很重要—大量免費(fèi)的開發(fā)工具。TINI使用乾通常不直接面對(duì)匯編代碼。不過(guò)，為了優(yōu)化嚴(yán)格要求速度的通道或者訪問(wèn)底層硬件，同時(shí)也支持并鼓勵(lì)本地語(yǔ)言子程序（TINI操作系統(tǒng)用本地代碼寫成，因此，串行I/O的吞吐率和現(xiàn)代PC沒(méi)有明顯差異）。除完全支持java.net包外，TINI Java運(yùn)行環(huán)境還包含一個(gè)完整實(shí)現(xiàn)的javax.com子系統(tǒng)。通過(guò)Java可毫不費(fèi)力地訪問(wèn)TCP/IP和串行口，因此，TINI系統(tǒng)可非常容易地用來(lái)實(shí)現(xiàn)串行口-以太網(wǎng)橋。

下面的例子中，TINIm390驗(yàn)證模塊（放置在E10插槽）是DS80C390 TINI開發(fā)平臺(tái)的硬件部分（TINIm400是配合DS80C400制作的）。除了SRAM、Flash、以太網(wǎng)、CAN總線、1-Wire等，系統(tǒng)還有四個(gè)串口，其中DS80C390內(nèi)部包括兩個(gè)UART，另外兩個(gè)是擴(kuò)充的（采用一片16550選配件）。需要注意的是，E10插座上的兩個(gè)串行連接器都被接到了serial0，它們只是在DTE/DCE引腳安排上有所差異。詳細(xì)資料請(qǐng)參閱《TINI特性和開發(fā)指南》，PDF文件可以從http:///TINI/book.html下載。

2 范例

下面介紹兩具具體應(yīng)用，并從一個(gè)普通的串行口-以太網(wǎng)程序中摘錄片段出來(lái)。經(jīng)過(guò)修改，它幾乎可適應(yīng)于各種應(yīng)用。這些范例利用TINIm390/400驗(yàn)證模塊搭建而成，如圖1所示。

可以把TINI驗(yàn)證模塊看成“黑盒子”，將多個(gè)串行設(shè)備掛接到以太網(wǎng)。根據(jù)最終設(shè)備的需要，TINI可以讓數(shù)據(jù)流直通，也以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、翻譯或修改。盡管設(shè)計(jì)人員可以在TINIm390/400的開發(fā)器外殼上運(yùn)行這些范例，但更合理的做法將其駐留于內(nèi)存之中，掉電之后還能夠自啟動(dòng)，并利用其它一些TINI構(gòu)造技術(shù)使最終產(chǎn)品更加牢靠。如果想修改這些范例，需要具備一些基本的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)和編程經(jīng)驗(yàn)。樣例工作代碼也可以Dallas公司ftp站點(diǎn)（ftp://dalsemi.com）下載。

（1）虛擬調(diào)制解調(diào)器

虛擬調(diào)制解調(diào)器（Modem）利用TINIm390/400和TCP/IP連接，替代特殊調(diào)制器和電話線。假定有一個(gè)舊設(shè)備，比如某工廠的“機(jī)器狀態(tài)監(jiān)視器”，它利用一個(gè)調(diào)制解調(diào)器，一天之內(nèi)數(shù)次撥號(hào)到一個(gè)中央服務(wù)器，報(bào)告機(jī)器的狀態(tài)、負(fù)載和效率數(shù)據(jù)。為了削減服務(wù)器端日益增長(zhǎng)的調(diào)制解調(diào)器庫(kù)，并利用現(xiàn)有的LAN取代連接到設(shè)備的電話線，我們可以重寫服務(wù)器軟件以支持TCP/IP，并且用TINI虛擬調(diào)制解調(diào)器取代每個(gè)機(jī)器上原有的調(diào)制解調(diào)器。這樣，機(jī)器狀態(tài)監(jiān)視器就不必再作任何修改，對(duì)于最終設(shè)備而言，虛擬調(diào)制解調(diào)器的使用和一個(gè)真正的調(diào)制解調(diào)器完全一樣。

除了上述配置，虛擬調(diào)制解調(diào)器當(dāng)然也可以成對(duì)使用。如果雙方都使用虛擬調(diào)制解調(diào)器，就無(wú)須對(duì)服務(wù)器軟件作任何改動(dòng)，TINI模塊可直接替換現(xiàn)有的調(diào)制解調(diào)器。在此情況之下，虛擬調(diào)制解調(diào)器每次接到“AID”調(diào)制解調(diào)器撥號(hào)命令時(shí)，實(shí)際建立的是TCP連接�！癆TH”斷開命令關(guān)閉TCP連接。軟件也實(shí)現(xiàn)一系列其它的經(jīng)典AT調(diào)制解調(diào)器命令，并被諸如Microsoft Windows之類的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)認(rèn)作真調(diào)制解調(diào)器，此外，虛擬調(diào)制解調(diào)器還可以偵聽TCP端口，當(dāng)收到“呼叫”信號(hào)時(shí)，向終端設(shè)備發(fā)出“振鈴”。

下面的代碼片段顯示了如何對(duì)TINIm390上的串行口進(jìn)行初始化：

public static void man(String args[]){

TINIOS.setSerialBootMessagesState(false)；

TINIOS.setDebugMessagesState(false);

TINIOS.setConsoleOutputEnabled(false);

System.out.println("Connecting to serial0 at 9600bps," "listening on TCP port 8001");

try{

CommPortIdentifier portId=CommPortIdentifier.getPortIdentifier("seria10");

SerialPort port=(SerialPort)=(SerialPort)portId.open("VmodemTINI",10000);

TINIOS.estRTSCTSFlowControlEnable(1,false);

TINIOS.setRTSCTSFlowControlEnable(0,true);

TCPSerialVirtualModem modem=new TCPSerial VirtualModem(port,/*Comm speed */9600,/*TCP Port */8001);